包装机械设计方法探讨

摘 要：包装机械在很多产业都有涉及，尤其是食品产业，这些产品在一系列的包装后，本身的质量才会得到保证，在保存过程中也不会变质，更免于遭受外界环境变化带来的影响。所以包装机械在这些产业中必不可少。包装机械在产品包装中，需要做的工序有很多，比如充填、封口、称重、堆码等，每一道工序都不容许出现差错，所以包装机械设计一定要合理，符合设计要求，保证包装流程可靠。

关键词：包装机械；设计；方法；优化设计；

包装机械设计方案合理，并得到优化设计，再加上制造工艺，包装机械性能与质量才符合包装要求。相关人员在进行包装机械设计时，首先要了解包装机械的特点及设计要求，对优化设计思路进行掌握。本文主要针对包装机械设计方法进行探讨。

一.包装机械特点及设计要求

1、特点

主要包括以下四點，其一类型多，大部分的产品外面都附有包装，这意味着在出厂之前，都要经历包装环节，每种产品的性质和作用不同，包装工艺和工序在数量和先进性方面多有不同，所以包装机械类型也不同。基本上每种产品都有对应的包装机械[1]。这就决定了包装机械种类繁多特点。其二更新换代速度快，一方面包装机械和生产线一样都处于长期劳作状态，机械内部零件容易产生疲劳磨损，最终会影响设备性能，严重情况下，会导致机械设备直接报废，所以需要不断的更新。另外产品质量和其他方面也在逐渐变化着，以适应人们的高要求，在这样的情况下，生产工艺也会发生变化，包装要求提高，包装机械设备要想满足要求，就需要对自身进行升级。其三，控制要求高，包装机械和生产线直接相连，包装机械某部分结构在包装环节中都是固定不动的，生产线上的产品需要和包装机械结构在位置和大小规模上相匹配，产品才会顺利包装，在此过程中，产品包装质量会受到整个操作环境的影响，所以提高包装设备的自动控制要求很有必要。其四多功能性，有的工厂生产多种性质的产品，或生产类型不同的产品，这些产品工序步骤差不多，所以会应用同一种包装机械，这要求包装机械在性能和使用方面具有多元化效果。

2、设计要求

任何时候，产品都需要进行包装，并且包装要求会越来越高，包装机械在设计上就要做出优化调整，使机械设备性能发挥越来越强，产品包装越来越精美。所以包装机械的设计要求：机械设备性能多元化，在结构设计上，要更加标准、模组化，能与产品生产线生产流程相匹配，结构零件位置设计等变得更加精细，使设备精度更高。包装机械设备在应用过程中，自动化控制要强，在拆卸安装以及调节环节要灵活。同时包装机械还要保持运行安全可靠，这些都是包装机械的设计要求。

二.包装机械优化设计

包装机械和包装产品相对应，在对包装机械设计之前，还要对包装对象进行了解，对包装的工艺要求进行确定，比如包装袋的规格、大小、透明度、柔韧度或硬度。在做好前面工作后，还要对包装材料进行选择，如果包装产品是食品，包装材料一定是无毒害性的，此外还要根据包装产品性质，对包装后产品的保质日期进行保证。在包装的过程中，包装工序按部就班一气呵成，中间不能有停顿，尤其是对活鱼之类产品进行小袋包装时。在包装环节，一般都是机械操作。所以还要保证包装机械动作的准确性。包装机械包含了包装的所有过程，从产品袋制作到产品进袋，再到称重，封口，输出等，都离不了机械的操作，所以还要将这些环节的控制纳入到包装机械的优化设计中[2]。本文将活鱼小袋包装作为研究对象，其设计方法主要包括以下内容。

1、对包装机的制造方案进行总体设计

总体设计也可以看作模块化设计，根据包装机械需要参与的包装流程，总体设计中，需要对机械设计九个模块，包装袋的生产过程包括两个模块，分别是供膜模块和成型模块，在这两个模块确定好包装袋的形状、规格等，第三模块是定量供水模块，活鱼产品生活在水中，包装袋中需要接入一定量的水，第四模块为导向模块，对敞口和闭口筒状膜进行操作，第五牵引模块，牵引对象是闭口未封合的筒状膜，主要将其牵引到第六模块纵封模块上，主要目的是使其得到纵封。第七模块为光电定长模块，在包装袋标准规格的基础上，对长度进行定位，等待多余包装袋的切割。第八模块是横封切模块，在标准长度要求范围内，将包装袋封死，并进行切割，使包装袋和产品符合出场要求。第九模块是输出模块，输出合格产品。包装的每个流程都对应着包装机械的每个模块，所以机械上要包括这些模块。此外还要对机械进行循环设计，使模块对应的功能不断运行，使包装环节成为生产线的一部分。

2、对包装机进行自动控制设计

包装机械内部零件多，结构比较复杂，对于一些包装环节更多的产品包装机，结构更加复杂，所以机械的自动化程度要求更高。机械设备自动化程度要高，还要使控制方法多元化，利用多种技术，比如机械、电、气、液等方面的技术，对机械整体的控制中枢进行设计，中枢控制每一种技术所在的结构。每一种技术可以对应控制不同的功能模块。如此机械设备也就实现了层层控制。

3、对包装机进行标准化、系列化设计

在标准化设计中，要处处彰显设计的标准化和规范化，比如在元件选择方面，要体现标准化，尺寸、大小以及功能都标准化。在结构设计上，在功能模块设计方面都要体现标准化，只有执行标准化原则，电气控制、气动控制、光电控制才可靠。在系列化设计中，同一种产品，在包装袋规格上，可能会同时出现好几种情况，这需要对包装机械相关方面做好系列化设计，比如对包装袋成型模块设计中，对料斗规格进行多元化设计，使包装袋规格可以自由供换。也可以对相关的控制软件进行调整，不同规格的包装要求就可以实现。

4、可靠性设计

主要包括两方面，一方面是预防故障设计，包装机械要运行可靠，就要保证其在包装环节不会出现机械故障问题，否则产品包装质量是不合格的。在这种设计中，主要对开关进行设计，开关对包装状态起到控制作用，一点包装状态失控，相关人员就要启动应急开关，这种开关会对所有的包装机械进行控制。在包装状态恢复之后，自动切换开关就要发挥作用，对电源进行控制，使所有的包装机械重新运行。另一方面是简化结构设计，包装机械本身结构很复杂，在运行时，内部零部件容易发生故障，对这些结构模块进行精简，内部结构会很简单，包装的工序和步骤也会得到简化。相关人员在实际简化设计时，要对模块进行简化，对元器件进行简化选择。

5、柔性设计

包装机械设备设计要求中有灵活、柔性设计，主要指的是该机械在应用方面和功能发挥方面能满足多元化要求，如此该设备也可以用做其他类似产品包装生产中，包装袋的规格也会不止一种，包装形式也会凸显多元化[3]。

6、绿色设计

包装机械在绿色设计中，一方面要减少包装袋材料浪费现象，另一方面保证生产环节顺利，所以相关人员不仅要对机械设备进行简化和优化设计，还要对包装工艺进行优化，使各种成本得到节约，使包装生产体现可持续发展理念。

7、人机工程设计

包装机械虽然要进行自动化设计，但也要考虑到人机工程设计，使机械设备能为人控制。

结语

包装机械设计方法具有多样性，相关人员在设计时，要综合各种方法的优点，使其得到优化设计，使包装机械故障少，功能多，性能强，包装质量和包装进度得到保证。

参考文献：

[1]赵建东，李学忠.包装机械设计的改进方法研究[J].科技资讯，2015，13（30）：90-92.

[2]郝玉龙，徐泰燕.现代包装机械设计方法[J].湖南包装，2011（03）：43-45.

[3]朱建萍，王鹏.包装机械设计方法研究[J].包装工程，2007（07）：89-91.

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